La lignina es un polímero natural, pero está disponible en formas modificadas como subproducto industrial. Las ligninas industriales no pueden emplearse directamente para la producción de biomateriales con unas especificaciones aceptables del producto. Por consiguiente, es necesario aplicar un tratamiento previo para reducir el contenido de sulfuro y el olor, así como para mejorar las propiedades de la lignina para que esta pueda utilizarse como relleno de refuerzo en compuestos y plastificantes.
El proyecto financiado con fondos europeos SmartLi ha desarrollado tecnologías para garantizar unas materias primas de gran calidad a base de lignina para los fabricantes y los usuarios finales del sector industrial. «Aparte de la viabilidad industrial, los materiales a base de lignina mejoran los procesos sostenibles al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, dado que disminuyen nuestra dependencia de los materiales de origen fósil», explica la coordinadora del proyecto, Christine Hagström-Näsi.El proyecto se ha desarrollado en el marco de la Empresa Común para las Bioindustrias (Empresa Común BBI), una asociación público-privada por valor de 3 700 millones de euros entre la Unión Europea y el Consorcio de Bioindustrias. La Empresa Común BBI se centra en el uso de tecnologías innovadoras para transformar los residuos y desechos biológicos en productos más verdes para el día a día. Por consiguiente, impulsa la transición desde una economía basada en combustibles fósiles a una bioeconomía sostenible que genere crecimiento y empleo.
Nuevas tecnologías para la recuperación de la lignina
Los socios de SmartLi han desarrollado y probado diversos protocolos para la producción de lignina polimérica con unas propiedades mejores y constantes. Mediante el uso de métodos de fraccionamiento para separar la lignina, han logrado recuperar y caracterizar fracciones de lignina con idénticas propiedades a partir de distintos materiales iniciales a base de lignina. También se han probado metodologías de separación con membrana y se han analizado las fracciones de lignina en términos de rendimiento, composición y características estructurales. Por otra parte, los socios han utilizado técnicas de nanofiltrado como enfoque no térmico para aislar las fracciones de lignina.
El proyecto ha demostrado con éxito las propiedades antioxidantes de la lignina y su utilización en la producción de polímeros de termoplástico. También se espera que la lignina añada valor a los compuestos al mejorar sus propiedades como retardante de llama. Por otra parte, cabe destacar que se evaluó el potencial de la lignina y las fracciones de lignina para sustituir hasta un 75 % del fenol de las resinas de formaldehído. Los científicos trataron de comprender los mecanismos de las reacciones utilizando técnicas analíticas avanzadas y evaluaron las propiedades de las resinas que contenían lignina comparándolas con compuestos industriales de referencia.
Bioeconomía basada en la lignina
SmartLi propuso desarrollar vías de valorización para la lignina obteniéndola a partir de la pasta de papel y de subproductos de la industria papelera. La justificación era apoyar la bioeconomía y sustituir las materias primas fósiles para reducir así las emisiones de gases de efecto invernadero.
Lograr la eficiencia en el consumo de recursos es uno de los objetivos fundamentales de la bioeconomía. Para garantizar la eficacia de su proceso de innovación, los socios llevaron a cabo estudios de sostenibilidad y de evaluación del ciclo vital, así como análisis tecnoeconómicos de los productos y tecnologías recientemente desarrollados en relación con la lignina. «Llevar a cabo una evaluación económica y ecológica en una fase temprana de la investigación es fundamental para el desarrollo de procesos y productos sostenibles. Nuestro objetivo ha sido identificar las barreras y los incentivos responsables de la penetración en el mercado», continúa Hagström-Näsi.
En definitiva, el proyecto SmartLi desarrollará vías de valorización para la lignina, comercializando nuevos bioproductos y sustituyendo los recursos no renovables. Las innovadoras tecnologías que se han optimizado durante el proyecto tienen el potencial de ser integradas en el entorno industrial actual para la producción de productos a base de biomasa, lo que supondría la creación de puestos de trabajo y de oportunidades empresariales.
«Por otra parte, nuestras tecnologías ofrecen una calidad constante de los productos de lignina, lo que facilita de manera significativa su aceptación en el mercado», añade Hagström-Näsi. Los productos a base de lignina, que en algunos casos son incluso más seguros que los comercializados en la actualidad, ofrecen una alternativa más verde, apoyando el compromiso mundial para crear un sector bioindustrial sólido.
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